1。2 国内外研究现状

1。3 论文的主要内容

本论文主要研究的是基于基片集成波导的高效缝隙阵列天线的设计，工作在 X 波段，其 中心频率为 10Ghz。

前三章为理论准备，首先是介绍了课题的研究背景和意义，波导缝隙阵列和 SIW 技术

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他们的发展历史和研究的现状；然后是天线设计的基本理论基础，其中包括设计指标和阵列 综合理论；最后是关于基片集成波导的传输理论介绍和 SIW 缝隙辐射原理的分析。

第四章提供了 X 波段基片集成波导缝隙天线的三个设计方案。第一个是普通的端口馈电 的 SIW 波导缝隙阵列，能达到增益 12。496dB，带宽为 4。6%；第二个是展宽带宽的设计，利 用的是中心馈电的技术，能达到增益 12。291dB，带宽为 6。2%；第三个是利用了新型的空气填 充的基片集成波导结构，能达到增益 14。9062dB，带宽为 5。17%。

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2 基片集成波导的传输

2。1 SIW 的工作模式

众所周知，金属矩形波导传输的主模是 TE10 模，同样在 SIW 结构之中，因为面电流的方 向与两侧金属孔平行，所以金属孔阵列不会切断电流的分布，即基片集成波导能够传输 TE10 模。因为类似的结构，基片集成波导也可以传输其他的 TEm0 模式。现在如果我们假设 TM 模 也能在基片集成波导中传输，这样，横向的磁场会产生纵向面电流，此时金属通孔间的缝隙 就会将其切断，然后产生很强的辐射，造成不能忽视的传输衰减。同样的，TEmn(n 不为 0)模来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

也不能在基片集成波导中传输。综上所述，我们发现基片集成波导的工作模式只能是 TEm0。

2。2 SIW 的基本结构和等效波导

基片集成波导的实质是一种介质填充的波导结构，就是把传统波导结构在介质基片里集 成。图 2。1 就是基片集成波导的示意图。介质基片的厚度是 h，上下面都是金属涂层，作为 SIW 的两个宽边。基片集成波导的两侧各有一排金属通孔，和正常的金属矩形波导对比可以 发现，这两侧的金属孔阵列可以等效为金属波导的窄壁。金属化通孔的直径为 d,周期为 P,两 测金属孔之间的距离 a 就是基片集成波导的宽度。基片集成波导就是这样一个由两排金属孔 和两个金属面构成的这样的一个结构。电磁波在它们所围成的这个区域内，像在填充了介质 的矩形波导里那样传输。